随着气体绝缘全封闭组合电器的广泛应用,其运输包装问题日益严重。本文以隔离开关模块为研究对象,旨在一方面解决其运输包装问题,另一方面探索合适的包装设计方法。首先基于运输包装理论,根据类比法与经验公式推算出产品的脆值,分析了不同流通环节中对包装件的不利因素。通过对三种常用厚度(6 mm、9 mm和12 mm)胶合板材料进行试验测试,得到了每种厚度下横纹和纵纹的弹性模量和静曲强度值,初步设计了外包装箱、托盘以及内部上下支撑的包装。其次对托盘在平压工况下进行理论和仿真分析,得到最大变形和应力结果。通过有限元分析得到实际堆码时包装件的变形量和等效应力及叉车满载起重时包装箱底托的变形量和等效应力。结果表明,不同分析条件下结构的应力值均小于其材料的许用值,满足设计要求。采用正交试验和有限元结合的方法对下支撑的开槽深度,侧板位置及侧板比例进行参数优化,得到了一组最优的搭配参数。然后进行动力学分析与研究。将实际的运输系统视为二自由度系统进行研究,通过数学推导得到系统的响应表达式。利用有限元分析软件进行模态分析,得到包装件的前六阶固有频率值和振型,并从理论值、卡车自身激振、道路状况三个方面对模态结果评估。参考国标中公路运输等级二的PSD曲线作为激励进行随机振动仿真分析得到包装件在竖直方向上的应力和加速度响应值,验证了包装件的动力学可靠性。最后以可靠性理论为基础,由可靠性概念引出包装可靠性的表述。基于广义冲击载荷概念推导了包装动力可靠性的数学表达式,讨论了脆值、流通环境和运输时间对包装动力可靠性的影响程度。对当前包装设计中流通环境的随机性问题从人、运输工具和道路三个方面梳理分析,并利用对数正太分布解决脆值参数的随机性问题。研究了失效概率对包装成本、失效成本以及总成本之间的影响,并采用非线性规划分析方法得到最佳可靠度指标的求解步骤。基于上述研究,对当前包装设计流程进行优化,将包装可靠性表达式和最佳可靠度指标融入其中,为企业后续的包装设计技术发展提供参考价值。综上所述,本文在完成隔离开关模块运输包装设计后,对包装件进行静力学和动力学校核,通过正交试验结合有限元分析的方法对支撑结构进行优化,为其它模块的包装设计提供参考。并且基于可靠性理论完善当前的包装设计流程,有利于企业包装设计技术发展。